شهدت مواد أداة القطع الحديثة أكثر من 100 عام من تاريخ التطوير من الصلب الكربوني إلى الصلب عالي السرعة ،كربيد الأسمنت, أداة السيراميكومواد أداة Superhard. في النصف الثاني من القرن الثامن عشر ، كانت مادة الأدوات الأصلية هي الصلب الكربوني بشكل أساسي. لأنه في ذلك الوقت تم استخدامه كأصعب المواد التي يمكن تشكيلها في أدوات القطع. ومع ذلك ، نظرًا لدرجة حرارة مقاومة للحرارة المنخفضة للغاية (أقل من 200 درجة مئوية) ، فإن فولاذ أداة الكربون لديه عيب على الفور وباهظ تمامًا بسبب قطع الحرارة عند القطع بسرعات عالية ، ومدى القطع محدود. لذلك ، نتطلع إلى مواد الأدوات التي يمكن قطعها بسرعات عالية. المواد التي تظهر لتعكس هذا التوقع هي الفولاذ عالي السرعة.
تم تطوير الفولاذ عالي السرعة ، والمعروف أيضًا باسم الصلب الأمامي ، من قبل العلماء الأمريكيين في عام 1898. إنه ليس كثيرًا أنه يحتوي على عدد أقل من الكربون من الصلب الكربون ، ولكن يضاف التنغستن. نظرًا لدور كربيد التنغستن الصلب ، لا يتم تقليل صلابةها في ظل ظروف درجات الحرارة العالية ، ولأنه يمكن قطعه بسرعة أعلى بكثير من سرعة القطع لصلب الكربون ، فإنه يسمى الصلب عالي السرعة. من 1900 ~ -1920 ، ظهرت الصلب عالي السرعة مع الفاناديوم والكوبالت ، وزيادة مقاومة الحرارة إلى 500 ~ 600 درجة مئوية. تصل سرعة القطع لقطع الصلب إلى 30 ~ 40m/دقيقة ، والتي تزداد بنسبة 6 مرات تقريبًا. منذ ذلك الحين ، مع تسلسل عناصرها المكونة ، تم تشكيل فولاذ التنغستن والموليبدينوم عالي السرعة. لا يزال يستخدم على نطاق واسع حتى الآن. تسبب ظهور الفولاذ عالي السرعة
الثورة في القطع معالجة ، وتحسين إنتاجية القطع المعدنية بشكل كبير ، وتتطلب تغييرًا تامًا في بنية أداة الآلة للتكيف مع متطلبات أداء القطع لهذه المواد الجديدة. أدى ظهور أدوات آلي جديدة وتطويرها ، بدورها ، إلى تطوير مواد أدوات أفضل ، وقد تم تحفيز وتطوير الأدوات. في ظل ظروف تكنولوجيا التصنيع الجديدة ، تواجه أدوات الصلب عالية السرعة أيضًا مشكلة الحد من متانة الأداة بسبب قطع الحرارة عند القطع بسرعة عالية. عندما تصل سرعة القطع إلى 700 درجة مئوية ، الفولاذ عالي السرعة
النصيحة ممل تمامًا ، وبسرعة القطع فوق هذه القيمة ، من المستحيل تمامًا قطعها. نتيجة لذلك ، ظهرت مواد أداة كربيد التي تحافظ على صلابة كافية في ظل ظروف درجة حرارة القطع الأعلى مما سبق ، ويمكن قطعها عند ارتفاع درجات حرارة القطع.
يمكن قطع المواد الناعمة بمواد صلبة ، ومن أجل قطع المواد الصلبة ، من الضروري استخدام المواد التي تكون أصعب منها. أصعب مادة على الأرض في الوقت الحالي هي الماس. على الرغم من أنه تم اكتشاف الماس الطبيعي منذ فترة طويلة في الطبيعة ، ولديها تاريخ طويل من استخدامها كأدوات قطع ، إلا أن الماس الاصطناعي قد تم تصنيعه بنجاح في أوائل الخمسينيات من القرن العشرين ، ولكن الاستخدام الحقيقي للماس لجعل على نطاق واسع يصنع على نطاق واسعمواد أداة القطع الصناعيةلا تزال مسألة العقود الأخيرة.
من ناحية ، مع تطوير تكنولوجيا الفضاء الحديثة وتكنولوجيا الفضاء ، أصبح استخدام المواد الهندسية الحديثة أكثر وفرة ، على الرغم من أن الصلب العالي السرعة المحسّن ، والكربيد الأسمنت ، ومواد أداة السيراميك الجديدةفي قطع قطع العمل التقليدية للمعالجة ، تضاعفت سرعة خفض الإنتاجية أو زيادة العشرات من المرات ، ولكن عند استخدامها لمعالجة المواد المذكورة أعلاه ، لا تزال متانة الأداة وكفاءة القطع منخفضة للغاية ، ويصعب ضمان جودة القطع ، وأحيانًا غير قادرة على المعالجة ، والحاجة إلى استخدام مواد الأدوات الأكثر وضوحًا والأكثر ترتديًا.
من ناحية أخرى ، مع التطور السريع للحديثتصنيع الآلاتوصناعة المعالجة ، والتطبيق الواسع لأدوات الآلات التلقائية ، ومراكز التحكم في التحكم في الحاسوب (CNC) ، وورش عمل للآلات غير المأهولة ، من أجل تحسين دقة المعالجة ، وتقليل وقت تغيير الأداة ، وتحسين كفاءة المعالجة ، يتم تقديم متطلبات أكثر وأكثر إلحاحًا للحصول على مواد أدوات أكثر متانة ومستقرة. في هذه الحالة ، تطورت أدوات الماس بسرعة ، وفي الوقت نفسه ، تطورمواد أداة الماسكما تم ترقيته بشكل كبير.
مواد أداة الماسلديك سلسلة من الخصائص الممتازة ، مع دقة المعالجة العالية وسرعة القطع السريعة وحياة الخدمة الطويلة. على سبيل المثال ، يمكن أن يضمن استخدام أدوات Compax (polycrystalline miamond composite) معالجة عشرات الآلاف من أجزاء حلقة مكبس ألومنيوم السيليكون ونصائح الأدوات الخاصة بهم بشكل أساسي ؛ يمكن أن تصل أفراف الألمنيوم الطائرات مع كوماكس القطر الكبير إلى سرعات القطع التي تصل إلى 3660 متر/دقيقة ؛ هذه لا تضاهى أدوات كربيد.
ليس ذلك فقط ، استخداممواد أداة الماسيمكن أيضًا توسيع مجال المعالجة وتغيير تقنية المعالجة التقليدية. في الماضي ، لا يمكن أن تستخدم معالجة المرآة عملية الطحن والتلميع إلا ، ولكن الآن ليس فقط أدوات الماس الكريستال المفردة الطبيعية ، ولكن أيضًا في بعض الحالات ، يمكن أيضًا استخدام أدوات مركبة PDC Super-Hard المركب لقطع الدقة الفائقة ، لتحقيق الدوران بدلاً من الطحن. مع تطبيقأدوات فائقة الصعوبة، ظهرت بعض المفاهيم الجديدة في مجال الآلات ، مثل استخدام أدوات PDC ، لم تعد سرعة التحول المقيدة هي الأداة ولكن أداة الماكينة ، وعندما تتجاوز سرعة الدوران سرعة معينة ، لا تسخن قطعة العمل والأداة. الآثار المترتبة على هذه المفاهيم الرائدة عميقة وتوفر آفاقًا غير محدودة لصناعة الآلات الحديثة.
وقت النشر: نوفمبر -02-2022
